自居里兄弟在α-石英材料中发现压电效应以来,压电材料在很多的方面都有着广泛的应用,例如,压电变压器、标准信号源、电声换能器、超声换能器、水声换能器、滤波器、放大器、表面波导、压力计、红外探测器、电光声光调制器等。人们按结构特点将铁电体分为钙钛矿型铁电体,钨青铜矿型铁电体以及铌酸锂型铁电体,最终具有钙钛矿结构的锆钛酸铅(PZT)类铁电体因其压电系数(d33)较大,从而在压电、铁电领域占据主导地位。近几年,人们对环境保护越来越重视,开始对无铅压电材料进行了大量研究,人们普遍认为KNN基压电材料具有代替含铅的压电材料潜力。本论文首先用顶部籽晶助熔剂法生长三种组分的钽铌酸钾钠单晶(K1-xNaxTa1-yNbyO3,x=0.70,0.64,0.61,相应的y=0.63,0.60,0.58,简写为KNTN),介绍KNTN单晶生长的方法以及基本原理,研究KNTN单晶生长过程中的分凝特性,以及K、Na分凝与Ta、Nb分凝之间的关系。然后测试了生长得到的KNTN单晶的介电及铁电特性。对KNTN单晶进行X射线衍射分析(XRD),分析了KNTN单晶的结构;用XRD衍射数据对单晶进行定向处理,在(001)c面上镀银电极,测量KNTN单晶样品[001]c方向的介电温度谱,得出单晶样品的TO-T以及TC的值;用铁电测试系统测量KNTN单晶的电滞回线以及漏电流。最后,研究4mm点群的全矩阵参量测试方法;对生长得到的三种组分KNTN单晶进行极化处理,用阻抗分析仪测量KNTN单晶压电振子阻抗随频率变化曲线,得到压电振子的谐振反谐振频率,通过KNTN单晶的其它参数(振子的尺寸以及样品密度)计算出全部晶体参数;并用第一性原理计算并对比了KNTN单晶在四方相和正交相单晶的内能,得到K0.39Na0.61Ta0.42Nb0.58O3单晶性能优异的原因。